新型席夫碱铝系催化剂的合成、表征及应用

作     者：庄和靖 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：段海峰;庞煊

授予年度：2015年

学科分类：081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070305[理学-高分子化学与物理] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 

主      题：席夫碱 丙交酯 立体选择性开环聚合 

摘      要：聚乳酸是迄今研究最广泛的生物降解材料，已经被证明是最具吸引力和前景的生物降解聚酯。由于乳酸具有两种旋光异构体，相应的丙交酯具有三种立体异构体，所以聚乳酸可以具有多种序列结构，具体包括全同立构、间同立构、无规立构、不均匀有规立构和嵌段立构。研究表明，聚乳酸序列结构对其性能有很大影响，而聚乳酸的序列结构可以通过丙交酯的选择性聚合来控制。所以，丙交酯的立体选择性聚合催化剂的开发已经成为了近几年的研究热点之一。 基于以上思想和前人研究基础，我们设计、合成和表征了一系列新型单中心不对称席夫碱铝催化剂。并成功应用它们催化了外消旋丙交酯聚合、左旋丙交酯聚合。动力学研究表明所有聚合中的单体、催化剂的动力学级数均为一级。催化剂苯环存在吸电子取代基时，能显著提高催化剂活性，存在大位阻取代基时，则会显著提高催化剂的全同选择性。对聚外消旋丙交酯的立体选择性研究表明，得到了嵌段立构的聚乳酸，端基分析表明聚合反应真正的引发剂应是席夫碱异丙醇铝配合物。 为拓展以上研究，我们还设计、合成和表征了一系列新型双中心席夫碱铝催化剂。并成功应用它们催化了外消旋丙交酯聚合，得到了高度全同立构的聚乳酸（Pm最高0.97）。动力学研究显示单体和催化剂动力学级数均是一级。催化剂苯环上取代基的位阻效应对催化效果有显著影响，位阻越大，选择性越高。对聚合温度的研究表明，一定温度范围内，聚合温度越高，聚合速率越快。乙基铝配合物和异丙醇铝配合物的催化对比表明，本系列聚合中，真正的引发剂为席夫碱异丙醇铝配合物。